Виды излучений. Спектральный анализ.

Виды излучений. Источники света

Базовый курс 11 класс

Работаем с учебником п. 66 Заполните таблицу.

Вид излучения

Физика процесса

Примеры

Особенности

СПЕКТРЫ И СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ

• Непрерывный спектр образуется нагретыми до высокой температуры твердыми телами или газами высокой плотности. Всем известная радуга семи цветов является прямым примером непрерывного спектра.

• Линейчатый спектр представляет виды спектров и исходит от любого вещества, находящегося в газообразном атомарном состоянии.
• Такой спектр обеспечивает крайне низкое взаимодействие атомов друг с другом.
• Поскольку взаимодействия нет, атомы излучают волны перманентно одинаковой длины. Примером такого спектра является свечение газов, нагретых до высокой температуры.

• Изолированные атомы излучают строго определенные длины волн.

• Полосатый спектр визуально представляет собой отдельные полосы, четко разграниченные достаточно темными промежутками.
• При этом каждая из этих полос не является излучением строго определенной частоты, а состоит из большого количества близко расположенных друг к другу световых линий.
• Примером таких спектров, как и в случае с линейчатым, является свечение паров при высокой температуре.

• Излучают вещества, находящиеся в молекулярном состоянии.

СПЕКТР ИЗЛУЧЕНИЯ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА

Спектры поглощения

• При спектральном анализе спектр поглощения - это темные линии на фоне непрерывного спектра и, по существу, спектр поглощения - это выражение зависимости длины волны от показателя поглощения вещества, который может быть более или менее высоким.

Если пропускать белый свет сквозь холодный, неизлучающий газ, то на фоне непрерывного спектра источника появляются темные линии поглощения

Газ поглощает наиболее интенсивно свет как раз тех длин волн, которые он испускает в сильно нагретом состоянии.

СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ

• Спектральный анализ — совокупность методов качественного и количественного определения состава объекта, основанная на изучении спектров взаимодействия материи с излучением, включая спектры электромагнитного излучения, акустических волн, распределения по массам и энергиям элементарных частиц и др.

• Спектральный анализ был открыт в 1859 году Бунзеном и Кирхгофом, профессорами химии и физики одного из старейших и престижных учебных заведений Германии - Гейдельбергского университета имени Рупрехта и Карла. Открытие оптического метода исследования химического состава тел и их физического состояния содействовало выявлению новых химических элементов (индия, цезия, рубидия, гелия, таллия и галлия), возникновению астрофизики и стало своеобразным прорывом в различных направлениях научно-технического прогресса.

ОТКРЫТИЕ НОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

• В настоящее время определены спектры всех атомов и составлены таблицы спектров. С помощью спектрального анализа были открыты многие новые элементы: рубидий, цезий и др. Элементам часто давали названия в соответствии с цветом наиболее интенсивных линий спектра. Рубидий дает темно-красные, рубиновые линии. Слово цезий означает «небесно-голубой». Это цвет основных линий спектра цезия.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ СОЛНЦА И ЗВЕЗД

• Именно с помощью спектрального анализа узнали химический состав Солнца и звезд. Другие методы анализа здесь вообще невозможны. Оказалось, что звезды состоят из тех же самых химических элементов, которые имеются и на Земле. Любопытно, что гелий первоначально открыли на Солнце и лишь затем нашли в атмосфере Земли. Название этого элемента напоминает об истории его открытия: слово гелий означает в переводе «солнечный».

МЕТОД КОНТРОЛЯ В МЕТАЛЛУРГИИ

• Благодаря сравнительной простоте и универсальности спектральный анализ является основным методом контроля состава вещества в металлургии, машиностроении, атомной индустрии. С помощью спектрального анализа определяют химический состав руд и минералов

СОСТАВ ОРГАНИЧЕСКИХ СМЕСЕЙ

• Состав сложных, главным образом органических, смесей анализируется по их молекулярным спектрам.

АСТРОФИЗИКА

• В астрофизике под спектральным анализом понимают не только определение химического состава звезд, газовых облаков и т. д., но и нахождение по спектрам многих других физических характеристик этих объектов: температуры, давления, скорости движения, магнитной индукции .

КРИМИНАЛИСТИКА

• Спектральный анализ широко применяют в криминалистике, для расследования улик, найденных на месте преступления. Также спектральный анализ в криминалистике хорошо помогает определять орудие убийства и вообще раскрывать некоторые частности преступления.

МЕДИЦИНА

• Еще шире спектральный анализ используют в медицине. Здесь его применение весьма велико. Его можно использовать для диагностирования, а также для того, чтобы определять инородные вещества в организме человека.

СПЕКТРАЛЬНЫЕ АППАРАТЫ

РАБОТАЕМ С УЧЕБНИКОМ. УСТРОЙСТВО и ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ стр.250